GROWTH, PROPERTIES AND SENSOR APPLICATIONS OF LOW TEMPERATURE GROWN ZnO NANORODS
T. Serevičius and S. Juršėnas
Institute of Applied Research, Vilnius University, Saulėtekio 9-III, LT-10222 Vilnius, Lithuania
E-mail: tomas.serevicius@ff.stud.vu.lt

Received 28 October 2011; accepted 1 December 2011

ZnO nanorods with the average diameter of about 60–300 nm have been grown by the low temperature aqueous chemical growth technique. The impact of growth time and reactant concentration on the morphology on ZnO structures was tested by scanning electron microscopy and photoluminescence spectroscopy. High optical quality of obtained ZnO nanorod films was evidenced by dominating free exciton transitions. The reduction of surface to volume ratio by increasing the diameter of ZnO nanorods resulted in a linear increase of excitonic luminescence intensity with respect to the defect related emission. Excellent photoluminescence properties and high surface area of ZnO nanorods can be used for the detection of organic contaminants dissolved in water. The quenching of both excitonic and defect luminescence was observed upon exposure of ZnO nanorod films to various organic contaminants.

ŽEMATEMPERATŪRIU BŪDU UŽAUGINTŲ ZnO NANOSTRYPELIŲ SAVYBĖS BEI TAIKYMAS JUTIKLIAMS
T. Serevičius, S. Juršėnas
Vilniaus universiteto Taikomųjų mokslų institutas, Vilnius, Lietuva

Cheminio auginimo iš tirpalo metodu buvo gauti ZnO nanostrypelių sluoksniai su valdomomis morfologinėmis savybėmis, auginimo metu keičiant auginimo trukmę bei reagentų koncentraciją. Užauginti sluoksniai buvo tirti taikant nuskaitančio elektronų mikroskopo bei fotoliuminescencijos metodus. Tyrimai nuskaitančiu elektronų mikroskopu parodė, jog ZnO nanostrypeliai yra 2–2,5 μm aukščio ir 60–300 nm skersmens. ZnO nanostrypelių fotoliuminescencijos spektre stebimos dvi juostos: laisvųjų eksitonų bei žalioji – defektų. Mažo intensyvumo sužadinimo atveju spektre vyraujanti laisvųjų eksitonų liuminescencijos juosta rodo aukštą nanostruktūrų optinę kokybę, palyginamą su ZnO epitaksiniu sluoksniu. Didelio intensyvumo fotosužadinimo atveju pastebėta, kad eksitonų liuminescencijos intensyvumas nanostrypeliuose, storesniuose nei 160 nm, pradeda mažėti, veikiausiai dėl gretimų nanorypelių suaugimo. Dėl didelio paviršiaus ploto ZnO nanostrypelių sluoksnių liuminescencijos intensyvumas yra jautrus aplinkos poveikiui. Liuminescencijos gesimas ištirtas į vandenį įpylus nedaug organinių tirpiklių. Labiausiai ZnO nanostrypelių liuminescenciją gesino 1 % dimetilsulfoksido tirpalas (apie 90 %). Toks didelis jautris organiniams teršalams leidžia panaudoti ZnO nanostruktūras organinių tirpiklių detekcijai.